هناك بعض الدوائر مفضلة على البعض الأخر بسبب إختلاف قيمة مقاومة الدخل والخرج,ولذلك يجب الدراية الكاملة بمفهوم مقاومة الدخل والخرج الذي ينطبق على الدوائر الكهربائية.
 |
| مفهوم مقاومة الدخل والخرج للدوائر |
مفهوم مقاومة الدخل والخرج للدوائر
حتي تستطيع معرفة مفهوم مقاومة الدخل والخرج سوف نفترض مثال بسيط للتوضيح,لو عندنا مصدر جهد يغذي مقاومة مقدارها 1 كيلو أوم وهي مقاومة المصدر,لمعرفة التيار المار بهذه المقاومة يكون من خلال التالي:
I = V / R = 12 / 1 k = 12 mA
لو قمنا بإضافة دائرة أخرى أو مقاومة قيمتها 1 كيلو اوم موصلة مع المقاومة الأولى على التوازي ,يتم في هذه الحالة جمع المقاومتين معا كالتالي:
ويكون بذلك قيمة المقاومة 0.5 كيلو أوم ولمعرفة قيمة التيار المار في المقاومتين نفترض أنهما مقاومة واحدة قيمتها 0.5 كيلو أوم ونحسب قيمة التيار كالتالي:
I = V / R = 12 / 0.5 k = 24 mA
نلاحظ مرور تيار أعلى من توصيل مقاومة واحدة بمصدر الجهد ,ولتفادي مرور تيار عالي يمكن لنا وضع مقاومة عالية وسوف تكون مثلا 10 كيلو أوم وهي مقاومة الحمل فتكون قيمة المقاومتين معا 0.9 كيلو أوم ويمكن ان نضع مقاومة مكافئة لهما ونحسب قيمة التيار المار كالتالي:
I = V / R = 12 / 0.9 k = 13 mA
وبذلك تم تقليل قيمة التيار المار بهذه الدائرة لسهولة توصيل أي حمل يمكن توصيله بهذه الدائرة ,وللوصول إلى قيمة التيار المار قريب من الدائرة الأولى وهي 12 mA نقوم يزيادة قيمة المقاومة إلى 100 كيلو أوم , فتكون قيمة المقاومتين معا 0.99 كيلو أوم ويمكن ان نضع مقاومة مكافئة لهما ونحسب قيمة التيار المار كالتالي:
I = V / R = 12 / 0.99 k = 12 mA
قاعدة عامة
يجب إختيار قيمة مقاومة الحمل أكبر 10 أضعاف من القيمة الداخلية لمقاومة المصدر على الأقل ويفضل إختيارها أكبر 20 ضعف او 30 ضعف.
مقاومة الدخل والخرج لدائرة مجزيء الجهد
 |
| مقاومة الدخل والخرج لدائرة مجزيء الجهد |
لو قمنا بتوصيل مقاومتين معا على التوالي بمصدر الجهد يصبح لدينا دائرة مجزيء الجهد ,ولوكانت قيمة كل مقاومة 1 كيلو أوم يصبح لدينا الفولت الخارج قيمته 6 فولت كالتالي:
لو قمن بتوصيل حمل ب 6 فولت وكانت قيمة المقاومة له 1 كيلو أوم موصلة مع المقاومة الثانية للمصدر على التوازي فتكون قيمة المقاومتين معا 0.5 كيلو أوم ,ويصبح المصدر موصل بمقاومتين الأولي قيمتها 1 كيلو أوم والثانية قيمتها 0.5 كيلو أوم وتبعا لقانون مجزيء الجهد يصبح جهد الخرج قيمته 4 فولت,ولو أردنا ان تكون قيمة جهد الخرج تظل 6 فولت نقوم بزيادة قيمة مقاومة الحمل 10 أضعاف أو أكثر .
مقاومة الدخل R in
مقاومة الدخل للترانزستور
في الترانزستور لوعندنا مصدر جهد موصل بمقاومتين على التوالي قيمة كل منهما 1 كيلو أوم يكون الجهد الموصل إلى قاعدة الترانزستور حوالي 6 فولت ,ولكن يجب مراعاة أن يمر التيار في المقاومة الثانية 10 أضعاف التيار I B,ويتم إفتراض أن الترانزستور كأنه مقاومة تستهلك تيار I B والمقاومة الثانية تستهلك 10 أضعاف تيار I B ,تكون المقاومة التى تستهلك 10 أضعاف تيار I B أهم ونتيجة لذلك يتم إهمال تأثير الحمل الموصل لأنه سوف يستهلك جزء صغير من التيار وهذا معناه أيضا أن قيمة مقاومة الحمل سوف تكون 10 أضعاف قيمة المقاومة الثانية.
مقاومة الدخل لدائرة المكبر amplifier
في الدائرة السالبقة مصدر الصوت والمكثف هما مصدر الإشارة,والجزء الباقي من الدائرة هو عبارة عن الحمل لمصدر الإشارة ,وإذا تم إستبدال الجزء الباقي من الدائرة amplifier بمقاومة مكافئة لها تكون هي مقاومة الدخل R in للمكبر,وهذه المقاومة يتم توصيلها بمصدر الإشارة,وأي مصدر جهد له مقاومة داخلية قيمتها صغيرة جدا R S مثلا المايك له مقاومة داخلية صغيرة جدا ممكن ان تكون أقل من 1 أوم والإشارة تخرج من المصدر المايك مثلا تصل إلى المقاومة R S ثم إلى المقاومة R in ,و قيمة مقاومة الدخل R in لأي دائرة يجب ان تكون مرتفعة جدا عن قيمة المقاومة R S حتي يكون عليها جهد كبير وتيار قليل.
كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in؟
نفترض ان لدينا مصدر جهد المقاومة الداخلية له R S موصل بمقاومات R 1 و R 2 و R 3 و R 4 ,يتم حساب المقاومة الداخلية R in ,المصدر والمقاومة الداخلية هما مصدر الإشارة ومجموع المقاومات الأخرى يساوي قيمة المقاومة الداخلية ,ويتم جمع R 1 و R 2 على التوالى والقيمة الناتجة يتم جمعها على التوازي مع R 3 والقيمة الناتجة يتم جمعها على التوازي مع R 4 والنتيجة تكون قيمة المقاومة الداخلية R in.
أما إذا كانت الدائرة موصلة بمصدرين للجهد يتم إلغاء المصدر الثاني للجهد المراد معرفة قيمة مقاومته,مع مراعاة ان لو كانت مقاومة موصلة بمصدر الجهد الثاني الذي تم إلغائه على التوازي يتم أيضا إلغاء هذه المقاومة .
كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in للمكبر؟
يكون مصدر الإشارة لهذه الدائرة هو مصدر الجهد مع مقاومته الداخلية الصغيرة R S والمكثف يعتبر هنا كأنه سلك لأنه يمرر التيار المتردد دون مقاومة,ولكن الجزء الباقي من الدائرة هو الذي يعبر عن مقاومة الدخل,ويتم حسابه تبعا للقاعدة يتم إلغاء مصدر الجهد الاخر وهو V CC لانه في الدائرة المراد معرفة مقاومتها الداخلية, ويتم جمع المقاومات عن طريق لدينا مقاومة RB2 واصلة للأرضي ومقاومة RB1 بعد إلغاء مصدر الجهد V CC أصبحت هي الاخرى موصلة بالأرضي ,والمكثف الواصل بالمشع Emitter يعمل كأنه سلك عند مرور التيار المتردد فتم إلغاء المقاومة للمشع R E,والترانزستور عندما يكون في منطقة Active Region سوف يمرر جزء من التيار للمشع Emitter ولن يمر تيار عبر المجمع Collector وبالتالي يتم إلغاء المقاومة R C, وللترانزستور مقاومة داخلية وهي R e,يمر في المقاومتين RB1 و RB2 تيار I B ولكن في المقاومة R e يمر تيار I E وهو يساوي التالي:
فلا نستطيع جمعهم لإختلاف التيار المار,ولحل ذلك نقوم بتغيير بسيط وهو جعل قيمة R e مضروبة في البيتا حتى يمر تيار I B ونستطيع جمع المقاومات بيتا R e بالتوزاي مع المقاومة RB1 وبالتوازي مع المقاومة RB2 وبذلك نحصل على قيمة مقاومة الدخل R in ويجب أن تكون قيمتها عالية جدا حتى تستطيع الحصول على كل إشارة الدخل القادمة من المايك ولاتجعل أى إشارة للمقاومة الداخلية للمايك R S.
ملاحظة
لو كانت قيمة مقاومة بيتا R e أكبر من 10 أضعاف من قيمة مجموع المقاومتين RB1 و RB2 يتم إهمالها وحساب قيمة مقاومة الدخل R in عن طريق جمع المقاومتين RB1 و RB2 فقط.
بعد حسابنا للمقاومة الداخيلة تخرج الإشارة المكبرة إلى سماعة أو إلى مقاومة أو حمل أو دائرة أخرى ,ومصدر الإشارة المكبرة له مقاومة داخلية يطلق عليها R O وهى مقاومة الخرج ,ويجب أن تكون قيمة هذه المقاومة منخفضة جدا لضمان مرور كل الإشارة المكبرة إلى مقاومة الحمل R L أو إلى السماعة,ويتم حسابها كالتالي:
كيفية حساب مقاومة الخرج R O
يتم النظر إلى مصدر الإشارة مع دائرة المكبر amplifier كأنهم مقاومة ومصدر جهد, ويتم إلغاء المصدر للجهد المراد حساب المقاومة له ولذلك يتم توصيل المقاومة R C بالأرضي ,والترانزستور سوف يكون في حالة Active Region ويكون في حالة الجهد عند المجمع أكبر من الجهد عند القاعدة فلن يمر التيار إلى المجمع وكان المجمع غير موجود في الدائرة ,وبالتالي سوف تكون قيمة مقاومة الخرج R O هي قيمة مقاومة R C.
ملاحظة
يتم اختيار قيمة R L أكبر 10 أضعاف من قيمة R C حتى يتم الإستفادة من الإشارة بشكل كبير.
دورة الالكترونيات العملية:مفهوم مقاومة الدخل والخرج للدوائر
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا
 |
| مقاومة الدخل للترانزستور |
في الترانزستور لوعندنا مصدر جهد موصل بمقاومتين على التوالي قيمة كل منهما 1 كيلو أوم يكون الجهد الموصل إلى قاعدة الترانزستور حوالي 6 فولت ,ولكن يجب مراعاة أن يمر التيار في المقاومة الثانية 10 أضعاف التيار I B,ويتم إفتراض أن الترانزستور كأنه مقاومة تستهلك تيار I B والمقاومة الثانية تستهلك 10 أضعاف تيار I B ,تكون المقاومة التى تستهلك 10 أضعاف تيار I B أهم ونتيجة لذلك يتم إهمال تأثير الحمل الموصل لأنه سوف يستهلك جزء صغير من التيار وهذا معناه أيضا أن قيمة مقاومة الحمل سوف تكون 10 أضعاف قيمة المقاومة الثانية.
مقاومة الدخل لدائرة المكبر amplifier
 |
| مقاومة الدخل لدائرة المكبر amplifier |
في الدائرة السالبقة مصدر الصوت والمكثف هما مصدر الإشارة,والجزء الباقي من الدائرة هو عبارة عن الحمل لمصدر الإشارة ,وإذا تم إستبدال الجزء الباقي من الدائرة amplifier بمقاومة مكافئة لها تكون هي مقاومة الدخل R in للمكبر,وهذه المقاومة يتم توصيلها بمصدر الإشارة,وأي مصدر جهد له مقاومة داخلية قيمتها صغيرة جدا R S مثلا المايك له مقاومة داخلية صغيرة جدا ممكن ان تكون أقل من 1 أوم والإشارة تخرج من المصدر المايك مثلا تصل إلى المقاومة R S ثم إلى المقاومة R in ,و قيمة مقاومة الدخل R in لأي دائرة يجب ان تكون مرتفعة جدا عن قيمة المقاومة R S حتي يكون عليها جهد كبير وتيار قليل.
كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in؟
 |
| كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in؟ |
نفترض ان لدينا مصدر جهد المقاومة الداخلية له R S موصل بمقاومات R 1 و R 2 و R 3 و R 4 ,يتم حساب المقاومة الداخلية R in ,المصدر والمقاومة الداخلية هما مصدر الإشارة ومجموع المقاومات الأخرى يساوي قيمة المقاومة الداخلية ,ويتم جمع R 1 و R 2 على التوالى والقيمة الناتجة يتم جمعها على التوازي مع R 3 والقيمة الناتجة يتم جمعها على التوازي مع R 4 والنتيجة تكون قيمة المقاومة الداخلية R in.
أما إذا كانت الدائرة موصلة بمصدرين للجهد يتم إلغاء المصدر الثاني للجهد المراد معرفة قيمة مقاومته,مع مراعاة ان لو كانت مقاومة موصلة بمصدر الجهد الثاني الذي تم إلغائه على التوازي يتم أيضا إلغاء هذه المقاومة .
كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in للمكبر؟
 |
| كيفية حساب قيمة مقاومة الدخل R in للمكبر؟ |
يكون مصدر الإشارة لهذه الدائرة هو مصدر الجهد مع مقاومته الداخلية الصغيرة R S والمكثف يعتبر هنا كأنه سلك لأنه يمرر التيار المتردد دون مقاومة,ولكن الجزء الباقي من الدائرة هو الذي يعبر عن مقاومة الدخل,ويتم حسابه تبعا للقاعدة يتم إلغاء مصدر الجهد الاخر وهو V CC لانه في الدائرة المراد معرفة مقاومتها الداخلية, ويتم جمع المقاومات عن طريق لدينا مقاومة RB2 واصلة للأرضي ومقاومة RB1 بعد إلغاء مصدر الجهد V CC أصبحت هي الاخرى موصلة بالأرضي ,والمكثف الواصل بالمشع Emitter يعمل كأنه سلك عند مرور التيار المتردد فتم إلغاء المقاومة للمشع R E,والترانزستور عندما يكون في منطقة Active Region سوف يمرر جزء من التيار للمشع Emitter ولن يمر تيار عبر المجمع Collector وبالتالي يتم إلغاء المقاومة R C, وللترانزستور مقاومة داخلية وهي R e,يمر في المقاومتين RB1 و RB2 تيار I B ولكن في المقاومة R e يمر تيار I E وهو يساوي التالي:
فلا نستطيع جمعهم لإختلاف التيار المار,ولحل ذلك نقوم بتغيير بسيط وهو جعل قيمة R e مضروبة في البيتا حتى يمر تيار I B ونستطيع جمع المقاومات بيتا R e بالتوزاي مع المقاومة RB1 وبالتوازي مع المقاومة RB2 وبذلك نحصل على قيمة مقاومة الدخل R in ويجب أن تكون قيمتها عالية جدا حتى تستطيع الحصول على كل إشارة الدخل القادمة من المايك ولاتجعل أى إشارة للمقاومة الداخلية للمايك R S.
ملاحظة
لو كانت قيمة مقاومة بيتا R e أكبر من 10 أضعاف من قيمة مجموع المقاومتين RB1 و RB2 يتم إهمالها وحساب قيمة مقاومة الدخل R in عن طريق جمع المقاومتين RB1 و RB2 فقط.
مقاومة الخرج R O
 |
| مقاومة الخرج R O |
بعد حسابنا للمقاومة الداخيلة تخرج الإشارة المكبرة إلى سماعة أو إلى مقاومة أو حمل أو دائرة أخرى ,ومصدر الإشارة المكبرة له مقاومة داخلية يطلق عليها R O وهى مقاومة الخرج ,ويجب أن تكون قيمة هذه المقاومة منخفضة جدا لضمان مرور كل الإشارة المكبرة إلى مقاومة الحمل R L أو إلى السماعة,ويتم حسابها كالتالي:
كيفية حساب مقاومة الخرج R O
 |
| كيفية حساب مقاومة الخرج R O |
يتم النظر إلى مصدر الإشارة مع دائرة المكبر amplifier كأنهم مقاومة ومصدر جهد, ويتم إلغاء المصدر للجهد المراد حساب المقاومة له ولذلك يتم توصيل المقاومة R C بالأرضي ,والترانزستور سوف يكون في حالة Active Region ويكون في حالة الجهد عند المجمع أكبر من الجهد عند القاعدة فلن يمر التيار إلى المجمع وكان المجمع غير موجود في الدائرة ,وبالتالي سوف تكون قيمة مقاومة الخرج R O هي قيمة مقاومة R C.
ملاحظة
يتم اختيار قيمة R L أكبر 10 أضعاف من قيمة R C حتى يتم الإستفادة من الإشارة بشكل كبير.
دورة الالكترونيات العملية:مفهوم مقاومة الدخل والخرج للدوائر
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا